温度计的发展历史

温度计的发展历史
温度计的发展历史

温度计的发展历史
温度计是测温仪器的总称.根据所用测温物质的不同和测温范围的不同,有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计等.
　　最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564～1642)发明的.他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡.使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中.随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低.这种温度计,受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差大.
　　伽利略发明的第一个温度计
　　后来伽利略的学生和其他科学家,在这个基础上反复改进,如把玻璃管倒过来,把液体放在管内,把玻璃管封闭等.比较突出的是法国人布利奥在1659年制造的温度计,他把玻璃泡的体积缩小,并把测温物质改为水银,这样的温度计已具备了现在温度计的雏形.以后荷兰人华伦海特在1709年利用酒精,在1714年又利用水银作为测量物质,制造了更精确的温度计.他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度；经过反复实验与核准,最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉,把纯水凝固时的温度定为32℉,把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉,用℉代表华氏温度,这就是华氏温度计.
　　在华氏温度计出现的同时,法国人列缪尔(1683～1757)也设计制造了一种温度计.他认为水银的膨胀系数太小,不宜做测温物质.他专心研究用酒精作为测温物质的优点.他反复实践发现,含有1/5水的酒精,在水的结冰温度和沸腾温度之间,其体积的膨胀是从1000个体积单位增大到1080个体积单位.因此他把冰点和沸点之间分成80份,定为自己温度计的温度分度,这就是列氏温度计.
　　华氏温度计制成后又经过30多年,瑞典人摄尔修斯于1742年改进了华伦海特温度计的刻度,他把水的沸点定为零度,把水的冰点定为100度.后来他的同事施勒默尔把两个温度点的数值又倒过来,就成了现在的百分温度,即摄氏温度,用℃表示.华氏温度与摄氏温度的关系为
　　℉＝9/5℃+32,或℃＝5／9(℉-32).
　　现在英、美国家多用华氏温度,德国多用列氏温度,而世界科技界和工农业生产中,以及我国、法国等大多数国家则多用摄氏温度.
　　随着科学技术的发展和现代工业技术的需要,测温技术也不断地改进和提高.由于测温范围越来越广,根据不同的要求,又制造出不同需要的测温仪器.下面介绍几种.
　　气体温度计多用氢气或氦气作测温物质,因为氢气和氦气的液化温度很低,接近于绝对零度,故它的测温范围很广.这种温度计精确度很高,多用于精密测量.
　　电阻温度计分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计,都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的.金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的；半导体温度计主要用碳、锗等.电阻温度计使用方便可靠,已广泛应用.它的测量范围为-260℃至600℃左右.
　　温差电偶温度计是一种工业上广泛应用的测温仪器.利用温差电现象制成.两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端,另两端与测量仪表连接,形成电路.把工作端放在被测温度处,工作端与自由端温度不同时,就会出现电动势,因而有电流通过回路.通过电学量的测量,利用已知处的温度,就可以测定另一处的温度.这种温度计多用铜——康铜、铁——康铜、镍铭——康铜、金钴——铜、铂——铑等组成.它适用于温差较大的两种物质之间,多用于高温和低浊测量.有的温差电偶能测量高达3000℃的高温,有的能测接近绝对零度的低温.
　　高温温度计是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计,有光测温度计、比色温度计和辐射温度计.高温温度计的原理和构造都比较复杂,这里不再讨论.其测量范围为500℃至3000℃以上,不适用于测量低温.
　　随着科学技术的发展和现代工业技术的需要,测温技术也在不断地改进和提高．由于测温范围越来越广,根据不同的要求,又制造出不同需要的测温仪器．下面介绍几种：
　　气体温度计 多用氢气或氦气作测温物质,因为氢气和氦气的液化温度很低,接近于绝对零度,故它的测温范围很广．这种温度计精确度很高,多用于精密测量．
　　电阻温度计 分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计,都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的．金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的；半导体温度计主要用碳、锗等．电阻温度计使用方便可靠,已广泛应用．它的测量范围为-260 ℃至600 ℃左右．
　　温差电偶温度计 是一种工业上广泛应用的测温仪器．利用温差电现象制成．两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端,另两端与测量仪表连接,形成电路．把工作端放在被测温度处,工作端与自由端温度不同时,就会出现电动势,因而有电流通过回路．通过电学量的测量,利用已知处的温度,就可以测定另一处的温度．这种温度计多用铜-康铜、铁-康铜、镍铬-康铜、金钴-铜、铂-铑等组成． 它适用于温差较大的两种物质之间,多用于高温和低温测量．有的温差电偶能测量高达3 000 ℃的高温,有的能测接近绝对零度的低温．
　　高温温度计 是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计,有光测温度计、比色温度计和辐射温度计．高温温度计的原理和构造都比较复杂,这里不再讨论,其测量范围为500 ℃至3 000 ℃以上,不适用于测量低温．